U svemiru postoji obilje potencijalno naseljivih svjetova, što implicira da bi svemir mogao biti dom različitih oblika života, daleko izvan onoga što možemo zamisliti. Zamislite bića građena na osnovi silicija umjesto ugljika, ili organizme koji dišu vodik umjesto kisika. No, koliko god bili neobični i fascinantni, izvanzemaljski oblici života ipak podliježu istim kemijskim zakonima kao i život na Zemlji, što znači da im je potrebno odgovarajuće kemijsko otapalo.
Na Zemlji, to otapalo je voda (H2O). Voda rastvara određene molekule stvarajući otopinu, čime organizmima omogućava pristup različitim materijalima. Kao tekućina, voda olakšava međusobno miješanje i interakciju složenih molekula. Zemaljski život ne bi bio moguć bez otapajućih i fluidnih svojstava vode, a s obzirom na to da je voda uobičajena molekula u svemiru, njezina ključna uloga u životu nije iznenađujuća. No, postoje li druge uobičajene molekule koje bi mogle služiti kao otapalo života? Je li moguće da izvanzemaljski život nastane na udaljenim svjetovima bez potrebe za vodom? To je pitanje koje se razmatra u nedavno objavljenom znanstvenom radu na otvorenom serveru arXiv.
Četiri osnovna uvjeta
Autori rada postavljaju četiri osnovna uvjeta za otapala pogodna za život: moraju rastvarati neke molekule, ali ne sve; moraju biti u mogućnosti sudjelovati u metabolizmu živih bića; u otapalu mora moći preživjeti širok spektar složenih organskih molekula; i moraju biti uobičajeno prisutni na određenim stjenovitim planetima tijekom milijardi godina.
Od svih poznatih čestih otapala, jedino voda jasno zadovoljava sva četiri uvjeta. Amonijak (NH4) zadovoljava prva tri uvjeta, ali je malo vjerojatno da će ispuniti četvrti uvjet jer se lako razgrađuje pod utjecajem ultraljubičastog svjetla. A tamo gdje je amonijak stabilan, vjerojatno će biti i voda. Stoga, iako amonijak može imati ulogu u životu na drugim planetima, vjerojatno neće biti glavno otapalo. Ipak, postoje dvije molekule koje se prilično približavaju svojstvima vode.
Prva je koncentrirana sumporna kiselina (H2SO4). Iako je iznimno štetna za život na Zemlji, sumporna kiselina zadovoljava tri glavna uvjeta. Međutim, nije poznato mogu li se u njoj održavati raznolike organske molekule. Poput vode, sposobna je osigurati ione za razmjenu električnog naboja te sudjelovati u interakcijama određenih spojeva, poput aromatskih molekula. No, postoji jedna molekula koja je još bliža vodi po svojoj korisnosti i rasprostranjenosti: ugljični dioksid (CO2).
Ugljični dioksid
Ugljični dioksid je vrlo čest. Atmosfere Marsa i Venere uglavnom se sastoje od CO2, a vjerojatno je da su i mnogi stjenoviti egzoplaneti bogati ugljičnim dioksidom. U svojem plinovitom stanju nije otapalo, pa se život na toplijim planetima poput Zemlje ne bi oslanjao na njega. No, na udaljenijim egzoplanetima, poput hladnijih verzija Venere, to bi bilo moguće. Tekući CO2 je geološki stabilan i tolerira širok raspon organskih molekula.
Ono što još nije poznato je jesu li svojstva ugljičnog dioksida kao otapala pogodna za složene metaboličke procese. Budući da je CO2 vrlo blago otapalo, možda ne bi bio dovoljno aktivno ‘kemijsko okruženje’ za nastanak života. No, zbog svoje kompatibilnosti s mnogim vrstama molekula, mogao bi surađivati s drugim molekulama i postati temelj za život. Autori studije zaključuju da je ovo tema vrijedna daljeg istraživanja.
Na jednoj razini, ovo istraživanje potvrđuje ono što već znamo: voda je najobilnije i najkorisnije otapalo za život. No, istovremeno otvara i niz intrigantnih pitanja. Druge česte molekule približavaju se njezinim svojstvima, a mogle bi zajednički oblikovati okruženje pogodno za izvanzemaljski život.
Primjerice, oceani na Titanu bogata su ugljikovodicima i drugim složenim organskim molekulama. Hladni egzoplanetarni mjeseci slični Titanu mogli bi imati oceane sastavljene od CO2, NH4 i H2O, svaki od kojih bi mogao preuzeti dio uloge koju voda ima na Zemlji. Još uvijek postoji mnogo nepoznanica o kriogenoj kemiji na hladnim egzoplanetima. Stoga, iako su vodeni svjetovi vjerojatno rasprostranjeni u svemiru, na nekim planetima, oceani koji podržavaju život mogu biti daleko neobičnija nego što možemo zamisliti na Zemlji.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
